STM框架之按键扫描新思路

我们学习了定时器实现毫秒级/秒级任务框架，这期我们基于任务框架学习按键扫描新思路。

引入

在按键扫描的过程中，最重要的一步就是按键消抖，解决的方法最简单粗暴的就是先扫描一次按键状态，判断按键按下后，延时，再次判断按键状态。就像这样：

if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))				//判断按键0是否按下{HAL_Delay(20);											//延时消抖			if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))			 //再次判断按键0是否按下	{while(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))	//等待按键0松开{}Key_Num = 1;		//赋值按键值}}

这是最笨的方法，当然还可以

多次调用按键扫描函数，当按键按下的时候开始计数/计时。当数字/时间到达一定值时，判断按键按下，当有一次扫描到按键为按下时，计数/计时清零，代码如下：

int Key_Scan(void)
{int Key_Num = 0;        //定义按键值int temp = 0;           //定义临时变量static int Key0_Count=0,Key1_Count=0,Key2_Count=0,WKUP_Count=0 ;    //定义不同按键的按键值if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin)) temp = 1;           //当某一个按键按下是，临时变量值为对应的按键值加一if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)) temp = 2;           //加一是因为temp为0时无法进入switch中，所以案件之都加一if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)) temp = 3;           //if(HAL_GPIO_ReadPin(WKUP_GPIO_Port,WKUP_Pin))   temp = 4;switch(temp){case 1: Key0_Count++; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;  //通过temp变量的值，将对应按键计数值加一break;                                                      //同时将其他按键计数值清零，case 2: Key1_Count++; Key0_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;  break;case 3: Key2_Count++; Key0_Count=0;Key1_Count=0;WKUP_Count=0 ;break;case 4: WKUP_Count++; Key0_Count=0;Key1_Count=0;Key2_Count=0 ;break;default: Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;break;}if(Key0_Count >= 500)           //当temp到达一定值时，则可判断按键按下{Key_Num = 1;                //按键按下，将所有的按键计数值清零Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;}if(Key1_Count >= 500){Key_Num = 2;Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;}if(Key2_Count >= 500){Key_Num = 3;Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;}if(WKUP_Count >= 500){Key_Num = 4;Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;}return Key_Num;	//返回按键值，当没有按键按下，或者存在抖动时，返回值为0

这种方法相对于第一种，逻辑上更严谨，但是不好控制计数值。并且多次进入函数，占用大量CPU资源，所以我们引入第三种方法，规定时间间隔，进行扫描，通过数组判断结果。代码如下：

代码展示

• main.c

/* USER CODE BEGIN PFP */
void Proc2msTask(void)        //2ms任务
{static uint8_t i=0;if(Get_2ms_Flag() == 1)     //获取2ms标志位{Clear_2ms_Flag();      //清除2ms标志位//2mstask codei++;if(i==4)                //1s扫描一处按键状态{i=0;Key_One_Scan(Key_Name_Key0,Key0_Up_Task,Key0_Down_Task);         //扫描Key0状态Key_One_Scan(Key_Name_Key1,Key1_Up_Task,Key1_Down_Task);         //扫描Key1状态Key_One_Scan(Key_Name_Key2,Key2_Up_Task,Key2_Down_Task);         //扫描Key2状态Key_One_Scan(Key_Name_WKUP,WWKUP_Up_Task,WKUP_Down_Task);        //扫描WKUP状态}}
}void Proc1sTask(void)       //1s任务
{if(Get_1s_Flag() == 1)     //获取1s标志位{Clear_1s_Flag();         //清除1s标志位//1stask code
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);}      
}
/* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_TIM10_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim10);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){Proc2msTask();       //调用2ms任务Proc1sTask();        //调用1s任务/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

• Key.c

/* USER CODE BEGIN 2 */
void Key0_Down_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯 
}
void Key0_Up_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭 
}
void Key1_Down_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯  
}
void Key1_Up_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭  
}
void Key2_Down_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯 
}
void Key2_Up_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭 
}
void WKUP_Down_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯  
}
void WWKUP_Up_Task(void)
{HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭  
}void Key_One_Scan(uint8_t KeyName ,void(*OnKeyOneUp)(void), void(*OnKeyOneDown)(void))
{static uint8_t Key_Val[Key_Name_Max];    //按键值的存放位置static uint8_t Key_Flag[Key_Name_Max];   //KEY0~2为0时表示按下，为1表示松开，WKUP反之Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] <<1;  //每次扫描完，将上一次扫描的结果左移保存switch(KeyName){case Key_Name_Key0:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port, KEY0_Pin));    //读取Key0按键值break;case Key_Name_Key1:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin));   //读取Key1按键值break;case Key_Name_Key2:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin));   //读取Key2按键值break;case Key_Name_WKUP:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(WKUP_GPIO_Port, WKUP_Pin));   //读取WKUP按键值break; default:break;}if(KeyName == Key_Name_WKUP)     //WKUP的电路图与其他按键不同，所以需要特殊处理{//WKUP特殊情况//当按键标志为1(松开)是，判断是否按下，WKUP按下时为0xffif(Key_Val[KeyName] == 0xff && Key_Flag[KeyName] == 1){(*OnKeyOneDown)();Key_Flag[KeyName] = 0;}//当按键标志位为0（按下），判断按键是否松开,WKUP松开时为0x00if(Key_Val[KeyName] == 0x00 && Key_Flag[KeyName] == 0){(*OnKeyOneUp)();Key_Flag[KeyName] = 1;} }else                               //Key0~2按键逻辑判断{//Key0~2常规判断//当按键标志为1(松开)是，判断是否按下if(Key_Val[KeyName] == 0x00 && Key_Flag[KeyName] == 1){(*OnKeyOneDown)();Key_Flag[KeyName] = 0;}//当按键标志位为0（按下），判断按键是否松开if(Key_Val[KeyName] == 0xff && Key_Flag[KeyName] == 0){(*OnKeyOneUp)();Key_Flag[KeyName] = 1;}  }}
/* USER CODE END 2 */

• Key.h

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"/* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* USER CODE BEGIN Private defines */
typedef enum{Key_Name_Key0 = 0,Key_Name_Key1,Key_Name_Key2,Key_Name_WKUP,Key_Name_Max}EnumKeyOneName;/* USER CODE END Private defines */void MX_GPIO_Init(void);/* USER CODE BEGIN Prototypes */
void Key0_Down_Task(void);void Key0_Up_Task(void);void Key1_Down_Task(void);void Key1_Up_Task(void);void Key2_Down_Task(void);void Key2_Up_Task(void);void WKUP_Down_Task(void);void WWKUP_Up_Task(void);void Key_One_Scan(uint8_t KeyName ,void(*OnKeyOneUp)(void), void(*OnKeyOneDown)(void)); 
/* USER CODE END Prototypes */#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /*__ GPIO_H__ */

思路分析

按键按下的过程中，难免会有抖动，但是抖动的时间通常在10~20ms之间，而按键按下的过程往往会持续100ms以上，所以我们可以每10ms扫描一次按键状态，如果连续八次都是按下，则认为按键已经按下，想要的执行认为即可。反之，如果八次都是松开，则认为按键松开了，也可以执行按键松开的相关任务。

具体细节，大家看代码吧，这个只是大体思路，代码还有很多精彩的地方。